La Física En La Medicina

E D I C I O N E S

Primera edición, 1987 Quinta reimpresión, 1996 Segunda edición, 1998 La Ciencia desde México es proyecto y propiedad del Fondo de Cultura Económica, al que pertenecen también sus derechos. Se publica con los auspicios de la Subsecretaría de Educación Superior e Investigación Científica de la SEP y del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. D.R. © 1987, FONDO DE CULTURAECONÓMICA, S. A. DE C. V. D.R. © 1998, FONDO DE CULTURA ECONÓMICA Carretera Picacho-Ajusco 227; 14200 México, D.F. ISBN 968-16-5701-2 (segunda edición) ISBN 968-16-2652-4 (primera edición) Impreso en México

P R E F A C I O

En septiembre de 1984 mi padre, el arqueólogo Román Piña Chan, sufrió un accidente cuando revisaba los trabajos de reconstrucción en la zona maya de Bekán en Campeche, a raízde lo cual quedó parapléjico y vio su vida limitada a una silla de ruedas y a su cama. No obstante, siguió trabajando, dándonos día a día un ejemplo de amor a la vida. En los meses que pasó en el hospital tuve la oportunidad de darme cuenta de las aplicaciones innumerables de la física en la medicina, tanto en instrumental como en equipo mecánico, electrónico, hidráulico, etcétera. Este pequeñolibro está escrito con el fin de despertar el interés de los físicos por aplicar sus conocimientos al área médica, impulsando así la creación de una tecnología propia que tanta falta nos hace.

I N T R O D U C C I Ó N

Por ser la física la ciencia encargada del estudio de los fenómenos que ocurren en la naturaleza, se puede aplicar a otras ramas del conocimiento humano, tales como la química,la ingeniería, la aeronáutica, etc.; en particular, la que ahora se conoce como física médica. La física médica se divide en dos grandes ramas: la física de la fisiología, que es la que se ocupa de las funciones del cuerpo humano, y la instrumentación médica que es la física aplicada al desarrollo de instrumentos y aparatos médicos. Al examinar a un paciente, curiosamente lo primero que el médicole aplica es un examen "físico", que consiste en medir el pulso, la temperatura, la presión, escuchar los sonidos del corazón y pulmones. Si recapacitamos un poco, nos podemos dar cuenta de que todas estas son medidas físicas. La rama de la medicina conocida como "medicina física" se encarga de la diagnosis y el tratamiento de las enfermedades y lesiones por medio de agentes físicos, como son lamanipulación, el masaje, el ejercicio, el calor, el frío, el agua, etcétera. La terapia física es el tratamiento por medios exclusivamente físicos. A la física aplicada se le acostumbra dar el nombre de ingeniería, por lo que algunas veces, al aplicarse a la medicina se le llama ingeniería médica; este nombre es usado generalmente para la física aplicada a la instrumentación médica más que para lafísica de la fisiología. Es importante entender cómo funciona el cuerpo humano, de esta forma podremos saber cuándo no está funcionando bien, por qué, y en el mejor de los casos podremos saber cómo corregir el daño. Al tratar de entender un fenómeno físico, lo que hacemos es seleccionar los factores principales e ignorar aquellos que creemos menos importantes. La descripción será sólo parcialmentecorrecta pero esto es mejor que no tenerla. Para entende r los aspectos físicos del cuerpo humano frecuentemente recurrimos a las analogías, pero debemos tener en cuenta que las analogías nunca son perfectas, la situación real siempre es más compleja que la que podemos describir; por ejemplo, en muchas formas el ojo es análogo a una cámara fotográfica, sin embargo, la analogía es pobre cuando lapelícula, que debe ser remplazada, se compara con la retina que es el detector de luz del ojo.

La mayor parte de las analogías usadas por los físicos emplean modelos, algunos de los cuales están relacionados con fenómenos no conectados con lo que se está estudiando, por ejemplo, un modelo del flujo eléctrico, el cual puede simular muchos fenómenos del sistema cardiovascular, pero no todos....